(57)【要約】【課題】  本発明は、高密度記録を実現し、安価で、小型かつ大容量の光メモリ装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の光メモリ装置は、円筒形状を有する部材の表面に、同一部材又は異なる部材で形成した、記録情報を反映する複数の凹凸形状又は穴が設けられた記録媒体（２０）と、記録媒体に近接場光を照射すると同時に照射した近接場光を介して記録情報を読み出すための近接場光ヘッドユニット（１０）とを有している。【選択図】        図１
2006012206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状を有する部材の表面に、同一部材又は異なる部材で形成した、記録情報を反映する複数の凹凸形状又は穴が設けられた記録媒体と、
該記録媒体に近接場光を照射すると同時に照射した近接場光を介して前記記録情報を読み出すための近接場光ヘッドユニットと
を有することを特徴とする光メモリ装置。
【請求項２】
前記近接場光ヘッドユニットは、前記記録媒体の外側表面に設けられた、前記記録情報を反映する複数の凹凸形状又は穴に対して走査して前記記録情報を読み出す請求項１記載の光メモリ装置。
【請求項３】
前記近接場光ヘッドユニットは、前記記録媒体の内側表面に設けられた、前記記録情報を反映する複数の凹凸形状又は穴に対して走査して前記記録情報を読み出す請求項１記載の光メモリ装置。
【請求項４】
前記近接場光ヘッドユニットの一部もしくは全部が、円筒形状の前記記録媒体の内側の空間に配置される請求項３記載の光メモリ装置。
【請求項５】
円筒形状を有する透明部材の表面に、同一部材又は異なる部材で形成した、前記記録情報を反映する複数の透過穴を有する記録膜を具備する記録媒体と、
該記録媒体に近接場光を照射する近接場光照明ユニットと、
該近接場光照明ユニットから照射された近接場光が前記透過穴を透過し散乱した光を検出するための光検出器と
を有することを特徴とする光メモリ装置。
【請求項６】
前記近接場光照明ユニットは、前記記録媒体の外側表面に設けられた、前記記録情報を反映する複数の透過穴に対して走査しながら近接場光を照射する請求項５記載の光メモリ装置。
【請求項７】
前記近接場光照明ユニットは、前記記録媒体の内側表面に設けられた、前記記録情報を反映する複数の透過穴に対して走査しながら近接場光を照射する請求項１記載の光メモリ装置。
【請求項８】
前記光検出器は、走査する前記近接場光ユニットに前記記録媒体を挟んで対向するように移動する請求項５〜７のいずれかに記載の光メモリ装置。
【請求項９】
前記近接場光照明ユニットの一部もしくは全部が、円筒形状の前記記録媒体の内側の空間に配置される請求項７記載の光メモリ装置。
【請求項１０】
前記記録媒体に設けられた、前記記録情報を反映する複数の凹凸形状又は穴を覆うように保護膜が形成されている請求項１〜３のいずれかに記載の光メモリ装置。
【請求項１１】
前記記録媒体に設けられた、前記記録情報を反映する複数の透過穴を覆うように保護膜が形成されている請求項５〜７のいずれかに記載の光メモリ装置。
【請求項１２】
前記記録媒体は着脱自在である請求項１〜１１のいずれかに記載の光メモリ装置。
【請求項１３】
取り外した前記記録媒体の一部又は全てを収納し、保管する収納器に前記記録媒体を収納し保管する請求項１２記載の光メモリ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光メモリ装置に関し、記録媒体に記録された情報を、近接場光を用いて再生する光メモリ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在実用化されているＣＤやＤＶＤといった光メモリでは、対物レンズを介してレーザ光を集光して記録媒体の微小領域に照射し、この領域からの反射光を検出することによって情報の再生を行っている。また、ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷなどといった情報の記録が可能な記録媒体に対しては、集光照射した光で記録層を加熱することよって記録層材料に作用を与えて情報の記録を行っている。このような方式では、対物レンズによる集光スポットのサイズを小さくすることによって記録密度を向上させることができるが、集光スポットのサイズには光の回折限界という制限があり、これより小さな集光スポットを形成することはできない。現在では、青紫色レーザ（波長４０５ｎｍ）を光源とし、Ｎ．Ａ．（開口数）０．８５の対物レンズを用いて直径４００ｎｍ程度のスポットを形成するシステムを超えるものは困難と考えられている。
【０００３】
一方、このような回折限界の制限を超えた光メモリの方式として、近接場光メモリと呼ばれるものが特許文献１や特許文献２に提案されている。図１８を例に用いて近接場光メモリ方式の基本概念について説明する。回転運動する円板形状の記録媒体１に、先端を尖らせて微小開口（例えば直径１００ナノメートルの円形開口）を形成したファイバプローブ２を数十ナノメートルの距離まで近接して配置させる。この微小開口に光源３からのレーザ光が伝搬して達すると、微小開口近傍において回折限界以下の領域に局在する近接場光が発生する。記録媒体１は、ガラス表面に堆積させた金属膜に記録情報に従った波長以下の微小なピット（穴）が並んだものを用いた場合、ファイバプローブ２で発生した近接場光は、この記録媒体１の微小開口で散乱・透過し、光検出器であるフォトダイオード６においてその一部が検出される。従って、回転する記録媒体１から透過してくる光強度の変化をこのフォトダイオード６でモニタすることによって記録媒体１上の記録情報が再生される。
【特許文献１】特開２０００−０２１００５号公報
【特許文献２】特開２０００−１８２２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、いずれの特許文献に提案されている近接場光を用いた光メモリ装置では、近接場光を利用することによって記録密度を向上させることが可能であるが、従来の光ディスク（ＣＤやＤＶＤなど）と同様に、装置を小型化しようとすると記録媒体が小さくなって記録可能な面積が減り、結果として全体の記録容量が低下してしまう。特に、円板状の記録媒体においては、円板の中心付近に情報の記録が行えないため、円板の直径を小さくすると記録可能な面積は極端に減少してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題点を解決するためのものであり、高密度記録を実現し、安価で、小型かつ大容量の光メモリ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決するために、本発明の光メモリ装置は、円筒形状を有する部材の表面に、同一部材又は異なる部材で形成した、記録情報を反映する複数の凹凸形状又は穴が設けられた記録媒体と、記録媒体に近接場光を照射すると同時に照射した近接場光を介して記録情報を読み出すための近接場光ヘッドユニットとを有している。よって、小型でかつ大容量の光メモリ装置を実現できる。また、円板形状の記録媒体を用いた場合に必要となる線速を一定にするような制御機構が不要となり、装置が簡単化され、従って小型で安価な光メモリ装置を提供できる。
【０００７】
また、近接場光ヘッドユニットは、記録媒体の外側表面に設けられた、記録情報を反映する複数の凹凸形状又は穴に対して走査して記録情報を読み出す。よって、小型でかつ大容量の光メモリ装置を実現できる。
【０００８】
更に、近接場光ヘッドユニットは、記録媒体の内側表面に設けられた、記録情報を反映する複数の凹凸形状又は穴に対して走査して記録情報を読み出す。よって、より一層小型でかつ大容量の光メモリ装置を実現できる。
【０００９】
また、近接場光ヘッドユニットの一部もしくは全部が、円筒形状の記録媒体の内側の空間に配置されることにより、小型化が図れる。
【００１０】
更に、別の発明としての光メモリ装置は、円筒形状を有する透明部材の表面に、同一部材又は異なる部材で形成した、記録情報を反映する複数の透過穴を有する記録膜を具備する記録媒体と、記録媒体に近接場光を照射する近接場光照明ユニットと、近接場光照明ユニットから照射された近接場光が透過穴を透過し散乱した光を検出するための光検出器とを有している。よって、小型かつ大容量の光メモリ装置を実現できる。
【００１１】
また、近接場光照明ユニットは、記録媒体の外側表面に設けられた、記録情報を反映する複数の透過穴に対して走査しながら近接場光を照射することにより、小型かつ大容量の光メモリ装置を実現できる。
【００１２】
更に、近接場光照明ユニットは、記録媒体の内側表面に設けられた、記録情報を反映する複数の透過穴に対して走査しながら近接場光を照射することにより、より一層小型かつ大容量の光メモリ装置を実現できる。
【００１３】
また、光検出器は走査する近接場光ユニットに記録媒体を挟んで対向するように移動することが好ましい。
【００１４】
更に、近接場光照明ユニットの一部もしくは全部が、円筒形状の記録媒体の内側の空間に配置されることにより、小型化が図れる。
【００１５】
また、記録媒体に設けられた、記録情報を反映する複数の凹凸形状又は穴を覆うように保護膜が形成されていることにより、記録媒体の耐衝撃性能、耐久性能が向上し、信頼性の高い光メモリ装置を提供できる。
【００１６】
更に、記録媒体に設けられた、記録情報を反映する複数の透過穴を覆うように保護膜が形成されていることにより、記録媒体の耐衝撃性能、耐久性能が向上し、信頼性の高い光メモリ装置を提供できる。
【００１７】
また、記録媒体は着脱自在であることにより、操作性が向上する。
【００１８】
更に、取り外した記録媒体の一部又は全てを収納し、保管する収納器に記録媒体を収納し保管することにより、取り外した記録媒体を持ち運ぶ場合記録媒体へのゴミや塵の附着や侵入を防止でき、信頼性の高い光メモリ装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の光メモリ装置によれば、円筒形状の記録媒体を用い、この記録媒体に近接場光ヘッドを近接して配置させることによって、高密度記録が可能で、円板形状の記録媒体において必要となる線速制御機構が不要となり安価で、小型かつ大容量の光メモリ装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明の第１の実施の形態例に係る光メモリ装置の構成を示す概略構成図である。同図に示す本実施の形態例における光メモリ装置１００は、近接場光ヘッドユニット１０と、記録媒体２０とを含んで構成されている。そして、近接場光ヘッドユニット１０は、光源である半導体レーザ１１と、近接場光を発生させるとともに記録媒体２０と相互作用した近接場光を再び伝搬光に変換するためのファイバプローブ１２と、光路分岐用のビームスプリッタ１３と、記録情報によって変調された光強度を検出するためのフォトダイオード１４と、光路内に設けられた各素子間を光学的に効率よく連結するための、コリメートレンズ１５、対物レンズ１６、レンズ１７を含むレンズ群とを有している。なお、半導体レーザ１１の波長には特別な限定はなく、例えば７８０ｎｍや６６０ｎｍなどの一般的な波長で発光する半導体レーザを用いることができる。また、ファイバプローブ１２は、ファイバプローブの概略断面図である図２に示すように、コア１２−１とクラッド１２−２とから構成され、更にコア１２−１の先端は円錐台形状に先鋭化され、コア１２−１の周囲を例えば金、銀、アルミなどの金属材料でコーティングした金属膜１２−３を設け、その先端に微小開口１２−４を形成させた構成となっている。このファイバプローブ１２のコア１２−１の内部を導波して先端に達した光は、微小開口１２−４の近傍において近接場光を発生するようになっている。更に、先端の微小開口１２−４の直径は、記録媒体２０の拡大図である図３の（ｂ）に示すトラックピッチＴＰより小さくなるように形成されている。また、図２の金属膜１２−３は、内部の光が漏れない程度、例えば５０〜３００ｎｍ程度の厚みで形成されている。更に、近接場光ヘッドユニット１０の全体は一体となってユニット化され、円筒形状の記録媒体２０の中心軸と平行な方向、つまり図１の矢印Ａの方向に対して、図示しない駆動系によって移動させることができるようになっている。このとき、ファイバプローブ１２の先端と記録媒体２０の表面は、常に光源の波長以下の一定距離を保つようになっている。また、記録媒体２０は、図１に示すように、モータ２１と接続されて一定の回転速度で回転運動するように構成されており、この回転運動機構と近接場光ヘッドユニット１０の水平移動機構によって、記録媒体２０の上に位置する全ての記録情報に近接場光ヘッドユニット１０がアクセスできる構成となっている。
【００２１】
ここで、記録媒体２０は、図３の（ａ），（ｂ）に示すように、アルミなどの金属材料、またはガラス、樹脂などで形成される円筒形状を有する基板の表面に記録情報を反映したピット群が形成された構成となっている。記録媒体２０上における連続するデータは、円筒形状の表面に螺旋を描くように並べられたピット列に対応するようになっている。記録媒体表面の拡大図である図３の（ｂ）に示すように、縦方向に並んだピット列（データトラック）が連続するデータを表し、円筒形状の記録媒体を円周方向に１周すると隣接するピット列に接続されるようになっている。それぞれのピットは、凹（窪み）形状を有し、幅Ｗと深さが一定で、長さと隣接するピット、つまり図３の（ｂ）において縦方向に隣接するピットとの距離によって情報が表現されるようになっている。具体的寸法例としては、例えばピットの深さが数〜数十ｎｍ、幅Ｗが５０〜１５０ｎｍ、トラックピッチＴＰがピット幅の２倍程度である。
【００２２】
次に、このような構成を有する本実施の形態例の光メモリ装置における記録情報の読み出し動作について説明すると、図１に示すように、記録媒体２０をモータ２１により回転させ、ファイバプローブ１２の先端が読み出したい情報のあるトラック上に位置するように近接場光ヘッドユニット１０を配置させる。この状態で、光源である半導体レーザ１１を連続点灯させてファイバプローブ１２の先端と記録媒体２０の間に近接場光を発生させ、記録ピットの形状に従って時間的に変調されるファイバプローブ１２内の戻り光、つまり図２のファイバプローブ１２の先端の微小開口１２−４から図１のビームスプリッタ１３側に伝搬する光の強度をフォトダイオード１４で検出することによって記録情報に対応した信号が検出される。読み出しを行っているトラックは、記録媒体２０の回転運動に連動してどちらか一方の隣接トラックの方向に移動していくため、近接場光ヘッドユニット１０はこの動きに連動して移動するようになっており、この動作によって連続した一連のデータを読み出すことができる。
【００２３】
図４は本発明の第２の実施の形態例に係る光メモリ装置の構成を示す概略構成図である。同図において、図１と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本実施の形態例における光メモリ装置２００は、近接場光ヘッドユニット１０と、記録媒体３０とを含んで構成されている。同図に示す記録媒体３０は、図５に示すように、アルミなどの金属材料、または、ガラス、樹脂などで形成される円筒形状を有する基板の内側表面に、図５の（ｂ）に示すような記録情報を反映したピットが形成された構成となっている。記録媒体３０は、図６に示すように、モータ（図示せず）に連結され記録媒体３０に当接して回転トルクを伝達するローラ３１と、記録媒体３０をローラ３１と相互で固定するための回転自由の少なくとも２つのローラ３３とに接して配置され、記録情報の再生時にはこれらのローラに固定された状態でローラ３１から伝達される回転トルクにより回転運動するようになっている。また、記録媒体３０は、図６に示すように固定用のローラ３３を含む機構が矢印Ｃに移動することで情報再生装置本体から着脱可能となっている。更に、近接場光ヘッドユニット１０は、ファイバプローブ１２が記録媒体３０の内部に挿入されファイバプローブ１２の先端が記録媒体３０の内側表面に設けられ、読み出したい情報のあるトラック上に位置するように構成された以外、図１に示す第１の実施の形態例の近接場光ヘッドユニット１０と同じ構成である。そして、近接場光ヘッドユニット１０の全体は一体となってユニット化され、円筒形状の記録媒体の中心軸と平行な方向、つまり図４の矢印Ｂの方向に対して、図示しない駆動系によって移動させることができるようになっている。このとき、ファイバプローブ１２の先端と記録媒体３０の内面は、常に光源の波長以下の一定距離を保つようになっている。記録媒体３０は、図４のように、ローラ３１を介してモータ３２と接続されて一定の回転速度で回転運動するように構成されており、この回転運動機構と上記した近接場光ヘッドユニット１０の水平移動機構によって、記録媒体３０上に位置する全ての記録情報に近接場光ヘッドユニット１０がアクセスできる構成となっている。
【００２４】
次に、このような構成を有する本実施の形態例の光メモリ装置における記録情報の読み出し動作について説明すると、図４に示すように、モータ３２によって回転するローラ３１と接して記録媒体３０を回転させ、ファイバプローブ１２の先端が読み出したい情報のあるトラック上に位置するように近接場光ヘッドユニット１０を配置させる。この状態で、光源である半導体レーザ１１を連続点灯させてファイバプローブ１２の先端と記録媒体３０の内側表面間に近接場光を発生させ、記録ピットの形状に従って時間的に変調されるファイバプローブ内の戻り光、つまり図２のファイバプローブ１２の先端の微小開口１２−４から図４のビームスプリッタ１３側に伝搬する光の強度をフォトダイオード１４で検出することによって記録情報に対応した信号が検出される。読み出しを行っているトラックは、記録媒体３０の回転運動に連動してどちらか一方の隣接トラックの方向に移動していくため、近接場光ヘッドユニット１０はこの動きに連動して移動するようになっており、この動作によって連続した一連のデータを読み出すことができる。
【００２５】
図７は本発明の第３の実施の形態例に係る光メモリ装置の構成を示す概略構成図である。同図において図１と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本実施の形態例における光メモリ装置３００は、記録媒体２０と、近接場光ヘッドユニット４０とを含んで構成されている。そして、近接場光ヘッドユニット４０は、光源である半導体レーザ１１と、光路分岐用のビームスプリッタ１３と、記録情報によって変調された光強度を検出するためのフォトダイオード１４と、光路内に設けられた素子間を光学的に効率よく連結するための、コリメートレンズ１５、対物レンズ１６、レンズ１７を含むレンズ群と、更には近接場光を発生させるとともに記録媒体２０との相互作用した近接場光を再び伝搬光に変換するための近接場光プローブ４１と、この近接場光プローブ４１を記録媒体２０の回転運動によって数〜数十ｎｍ程度浮上するためにガラスや樹脂などで形成されたスライダをサスペンション４２を介して連結して近接場光プローブ４１を支持するためのアーム４３とを有している。また、近接場光プローブ４１は、図８に示すように、記録媒体の回転運動によって数〜数十ｎｍ程度浮上するスライダの側面に近接場光を発生させるためのファイバプローブ４４が装着された構成となっている。このような近接場光ヘッドユニット４０の全体は一体となってユニット化され、円筒形状の記録媒体の中心軸と平行な方向に対して、図示しない駆動系によって移動させることができるようになっている。このとき、ファイバプローブ４４の先端と記録媒体２０の表面は、スライダによって常に光源の波長以下の一定距離を保たれている。記録媒体２０は、モータと接続されて一定の回転速度で回転運動するように構成されており、この回転運動機構と上記した近接場光ヘッドユニット４０の水平移動機構によって、記録媒体２０上に位置する全ての記録情報に近接場光ヘッドユニット４０がアクセスできる構成となっている。
【００２６】
次に、このような構成を有する本実施の形態例の光メモリ装置における記録情報の読み出し動作について説明すると、図７に示すように、記録媒体２０を図示していないモータにより回転させ、近接場光プローブ４１が読み出したい情報のあるトラック上に位置するように近接場光プローブ４１及び近接場光ヘッドユニット４０を配置させる。この状態で、光源である半導体レーザ１１を連続点灯させて近接場光プローブ４１と記録媒体２０の間に近接場光を発生させ、記録ピットの形状に従って時間的に変調される近接場光プローブ４１からの戻り光の強度をフォトダイオード１４で検出することによって記録情報に対応した信号が検出される。読み出しを行っているトラックは、記録媒体２０の回転運動に連動してどちらか一方の隣接トラックの方向に移動していくため、近接場光ヘッドユニット４０はこの動きに連動して移動するようになっており、この動作によって連続した一連のデータを読み出すことができる。
【００２７】
以上説明した第１〜第３の実施の形態例では、ファイバプローブを用いた近接場光ヘッドユニットを有する光メモリ装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図９のように、ガラスや樹脂などで形成されている透明基板５１に図１０の（ａ）に示したような微小開口５３のパターンを有する金、銀、アルミなどの金属膜５２を設け、全体が浮上スライダとして機能するような構成であってもよい。また、図１０の（ａ）に示した微小開口５３の直径はファイバプローブの場合と同じ程度であり、この開口に光を照射することによって近接場光を発生させることができる。また、別の例として、図１０の（ｂ）に示すように、微小開口５３のパターンを有した金属膜５２の代わりに、透明基板５１に金、銀、アルミなどの金属材料で形成される微小金属パターン５４を設けた構成も可能である。更に、別の例として、図１０の（ｃ）に示すように、ファイバプローブの先端開口径と同程度の大きさの微小散乱体（金属パターン）５５を形成させてあり、ここに光を照射することによって微小散乱体５５の近傍に近接場光を発生させるような構成となっている。図１０の（ｂ）の場合、ファイバプローブの先端開口径程度の間隔をおいて２つの三角形状の微小金属パターン５４を向き合わせて配置し、微小金属パターン５４の間付近に光を照射することによって近接場光を発生させるような構成となっている。また、以上の実施の形態例では、近接場光プローブが記録媒体から浮上して動作するスライダを例示したが、これに限らず、記録媒体に接して滑走する形態であっても構わない。
【００２８】
図１１は本発明の第４の実施の形態例に係る光メモリ装置の構成を示す概略構成図である。同図に示す近接場光プローブ６０は、ガラスや樹脂などで形成される透明基板６１と、金、銀、アルミなどの金属材料で形成される金属膜６２と、金属膜６２の反対側に位置する透明基板６１の面に形成されたレンズ６３と有し、対物レンズ６４からの光をレンズ６３によってさらに集光するようになっている。集光点には、図１０の（ａ）に示すような微小開口５３、図１０の（ｂ）に示すような微小金属パターン５４、あるいは図１０の（ｃ）に示すような微小散乱体５５が形成されており、この近傍に近接場光が発生するような構成となっている。
【００２９】
図１２は本発明の第５の実施の形態例に係る光メモリ装置の構成を示す概略構成図である。同図の（ａ）は平面図、同図の（ｂ）は側面図である。同図に示す光メモリ装置４００は、記録媒体７０と近接場光照明ユニット８０とを含んで構成されている。同図に示す記録媒体７０は、ガラスや樹脂などで形成された円筒形状を有する透明基板の表面に記録情報を反映したピット群が形成された、金、銀、アルミ、クロム、チタンなどの金属材料による記録膜が設けられた構成となっている。また、近接場光照明ユニット８０は、図１２の（ａ），（ｂ）に示すように、光源である半導体レーザ８１と、半導体レーザ８１からの光を効率よくファイバプローブ８２に導入するためのレンズ８３とを備えた構成となっている。なお、半導体レーザ８１の波長には特別な限定はなく、例えば７８０ｎｍや６６０ｎｍなどの一般的な波長で発光する半導体レーザを用いることができる。また、ファイバプローブ８２は、図２に示すファイバプローブ１２と同等のものである。更に、近接場光照明ユニット８０は、円筒形状の記録媒体の中心軸と平行な方向、つまり図１２の（ａ）の矢印Ｄの方向に対して、図示しない駆動系によって移動させることができるようになっている。このとき、ファイバプローブ８２の先端と記録媒体７０の表面は、常に光源の波長以下の一定距離を保つようになっている。記録媒体７０は、図１２の（ａ）のモータ７１と接続されて一定の回転速度で回転運動するように構成されており、この回転運動機構と近接場光照明ユニット８０の水平移動機構によって、記録媒体７０上に位置する全ての記録情報に近接場光照明ユニット８０がアクセスできる構成となっている。記録媒体７０の内側には、近接場光照明ユニット８０によって近接場光にさらされたピット（透過穴）からの透過・散乱光強度を検出するためのフォトダイオード７２が図１２の（ｂ）のように配置されていて、近接場光照明ユニット８０と一体となって上述したような水平移動を行うようになっている。
【００３０】
次に、このような構成を有する本実施の形態例の光メモリ装置における記録情報の読み出し動作について説明すると、図１２に示すように、記録媒体７０をモータ７１によって回転させ、ファイバプローブ８２の先端が読み出したい情報のあるトラック上に位置するように近接場光照明ユニット８０を配置させる。このとき、フォトダイオード７２は、記録媒体７０を挟んでファイバプローブ８２の先端と対向する位置に配置される。この状態で、光源である半導体レーザ８１を連続点灯させてファイバプローブ８２で近接場光を発生させ、記録ピットの形状に従って時間的に変調される透過・散乱光、つまり記録ピットから記録媒体７０内側の空間に伝搬していく光の強度をフォトダイオード７２で検出することによって記録情報に対応した信号が検出される。読み出しを行っているトラックは、記録媒体７０の回転運動に連動してどちらか一方の隣接トラックの方向に移動していくため、近接場光照明ユニット８０とフォトダイオード７２はこの動きに連動して上述したような水平移動を行うようになっている。
【００３１】
図１３は本発明の第６の実施の形態例に係る光メモリ装置の構成を示す概略構成図である。同図に示す光メモリ装置５００は、記録媒体９０と近接場光照明ユニット１１０とを含んで構成されている。同図に示す記録媒体９０は、ガラスや樹脂などで形成された円筒形状を有する透明基板の内側表面に記録情報を反映したピット群が形成された、金、銀、アルミ、クロム、チタンなどの金属材料による記録膜が設けられた構成となっている。また、記録媒体９０は、図６及び図１３に示すようにモータ３２に連結されたローラ３１及び固定用のローラ３３に接して配置され、記録情報の再生時にはこれらのローラに固定された状態で回転運動するようになっている。更に、記録媒体９０は情報再生装置本体から着脱可能となっており、図６のローラ３３を図６の矢印Ｃの方向に移動させるか、又は図１３の矢印Ｅの方向に記録媒体を引くことによって記録情報を再生するための情報再生装置本体から切り離して持ち運ぶことが可能となっている。また、記録媒体９０の内側表面には、近接場光照明ユニット１１０によって近接場光にさらされたピット（透過穴）からの透過・散乱光強度を検出するためのフォトダイオード９１が図１３のように配置されていて、近接場光照明ユニット１１０と一体となって上述したような水平移動を行うようになっている。更に、記録媒体９０上における連続するデータは、円筒形状の内側表面に螺旋を描くように並べられたピット列に対応するようになっている。また、近接場光照明ユニット１１０は、図１３に示すように、光源である半導体レーザ１１１と、半導体レーザ１１１からの光を効率よくファイバプローブ１１２に導入するためのレンズ１１３とを備えた構成となっている。なお、半導体レーザ１１１の波長には特別な限定はなく、例えば７８０ｎｍや６６０ｎｍなどの一般的な波長で発光する半導体レーザを用いることができる。また、ファイバプローブ１１２は、図２に示すファイバプローブ１２と同等のものである。更に、近接場光照明ユニット１１０は、円筒形状の記録媒体９０の中心軸と平行な方向、つまり図１３の矢印Ｆの方向に対して、図示しない駆動系によって移動させることができるようになっている。このとき、ファイバプローブ１１２の先端と記録媒体９０の内側表面は、常に光源の波長以下の一定距離を保つようになっている。記録媒体９０は、図１３のモータ３２と接続されたローラ３１と接して一定の回転速度で回転運動するように構成されており、この回転運動機構と近接場光照明ユニット１１０の水平移動機構によって、記録媒体９０上に位置する全ての記録情報に近接場光照明ユニット１１０がアクセスできる構成となっている。
【００３２】
次に、このような構成を有する本実施の形態例の光メモリ装置における記録情報の読み出し動作について説明すると、図１３に示すように、モータ３２によって回転するローラ３１と接して記録媒体９０を回転させ、ファイバプローブ１１２の先端が読み出したい情報のあるトラック上に位置するように近接場光照明ユニット１１０を配置させる。このとき、フォトダイオード９１は、記録媒体を挟んでファイバプローブ１１２の先端と対向する位置に配置される。この状態で、光源である半導体レーザ１１１を連続点灯させてファイバプローブ１１２で近接場光を発生させ、記録ピットの形状に従って時間的に変調される透過・散乱光、つまり記録ピットから記録媒体内側の空間に伝搬していく光の強度をフォトダイオード９１で検出することによって記録情報に対応した信号が検出される。読み出しを行っているトラックは、記録媒体９０の回転運動に連動してどちらか一方の隣接トラックの方向に移動していくため、近接場光照明ユニット１１０とフォトダイオード９１はこの動きに連動して上述したような水平移動を行うようになっている。
【００３３】
図１４は本発明の第７の実施の形態例に係る光メモリ装置の構成を示す概略構成図である。同図において図１２と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本実施の形態例における光メモリ装置６００は、記録媒体７０と、近接場光照明ユニット１２０とを含んで構成されている。同図に示す記録媒体７０は、ガラスや樹脂などで形成された円筒形状を有する透明基板の表面に記録情報を反映したピット群が形成された、金、銀、アルミ、クロム、チタンなどの金属材料による記録膜が設けられた構成となっている。記録媒体７０は、図示していないモータに接続されて記録情報の再生時には回転運動するようになっている。一方、モータと記録媒体７０は着脱可能となっており、記録情報を再生するための情報再生装置本体から分離して持ち運ぶことが可能となっている。記録媒体７０上における連続するデータは、円筒形状の表面に螺旋を描くように並べられたピット列に対応するようになっている。また、近接場光照明ユニット１２０は、図１４に示すように、光源である半導体レーザ８１と、半導体レーザ８１からの光を効率よく近接場光プローブ１２１に導入するためのレンズ８３と、近接場光を発生させるとともに記録媒体７０との相互作用した近接場光を再び伝搬光に変換するための近接場光プローブ１２１と、この近接場光プローブ１２１を記録媒体７０の回転運動によって数〜数十ｎｍ程度浮上するためにガラスや樹脂などで形成されたスライダをサスペンション１２２を介して連結して近接場光プローブ１２１を支持するためのアーム１２３とを有している。このような近接場光照明ユニット１２０の全体は一体となってユニット化され、円筒形状の記録媒体の中心軸と平行な方向に対して、図示しない駆動系によって移動させることができるようになっている。このとき、近接場光プローブ１２１の先端と記録媒体７０の表面は、スライダによって常に光源の波長以下の一定距離を保たれている。また、記録媒体７０は、図示していないモータと接続されて一定の回転速度で回転運動するように構成されており、この回転運動機構と近接場光照明ユニット１２０の水平移動機構によって、記録媒体７０上に位置する全ての記録情報に近接場光照明ユニット１２０がアクセスできる構成となっている。更に、近接場光プローブ１２１は、図８のように、記録媒体の回転運動によって数〜数十ｎｍ程度浮上するスライダの側面に近接場光を発生させるためのファイバプローブ４４が装着された構成となっている。ファイバプローブ４４の先端は、図２のように、円錐台形状に先鋭化されたコア１２−１の周囲を例えば金、銀、アルミなどの金属材料でコーティングして先端に微小開口１２−４を形成させた構成となっていて、ファイバプローブ４４の内部を導波して先端に達した光は微小開口１２−４の近傍において近接場光を発生するようになっている。先端の微小開口１２−４の直径は、トラックピッチＴＰより小さくなるように形成されている。金属膜１２−３は、内部の光が漏れない程度、例えば５０〜３００ｎｍ程度の厚みで形成されている。また、記録媒体７０の内側には、近接場光照明ユニット１２０によって近接場光にさらされたピット（透過穴）からの透過・散乱光強度を検出するためのフォトダイオード７２が図１４のように配置されていて、近接場光照明ユニット１２０と一体となって上述した水平移動を行うようになっている。
【００３４】
次に、このような構成を有する本実施の形態例の光メモリ装置における記録情報の読み出し動作について説明すると、図１４に示すように、記録媒体７０を回転させ、近接場光プローブ１２１が読み出したい情報のあるトラック上に位置するように近接場光照明ユニット１２０を配置させる。このとき、フォトダイオード７２は、記録媒体７０を挟んで近接場光プローブ１２１と対向する位置に配置される。この状態で、光源である半導体レーザ８１を連続点灯させて近接場光プローブ１２１で近接場光を発生させ、記録ピットの形状に従って時間的に変調される透過・散乱光、つまり記録ピットから記録媒体内側の空間に伝搬していく光の強度をフォトダイオード７２で検出することによって記録情報に対応した信号が検出される。読み出しを行っているトラックは、記録媒体７０の回転運動に連動してどちらか一方の隣接トラックの方向に移動していくため、近接場光照明ユニット１２０とフォトダイオード７２はこの動きに連動して上述した水平移動を行うようになっている。
【００３５】
以上説明した本実施の形態例では、ファイバプローブを用いた近接場光ヘッドユニットを有する光メモリ装置を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図９のように、ガラスや樹脂などで形成されている透明基板５１に図１０の（ａ）に示したような微小開口５３のパターンを有する金、銀、アルミなどの金属膜５２を設け、全体が浮上スライダとして機能するような構成であってもよい。また、図１０の（ａ）に示した微小開口５３の直径はファイバプローブの場合と同じ程度であり、この開口に光を照射することによって近接場光を発生させることができる。また、別の例として、図１０の（ｂ）に示すように、微小開口５３のパターンを有した金属膜５２の代わりに、透明基板５１に金、銀、アルミなどの金属材料で形成される微小金属パターン５４を設けた構成も可能である。更に、別の例として、図１０の（ｃ）に示すように、ファイバプローブの先端開口径と同程度の大きさの微小散乱体（金属パターン）５５を形成させてあり、ここに光を照射することによって微小散乱体５５の近傍に近接場光を発生させるような構成となっている。図１０の（ｂ）の場合、ファイバプローブの先端開口径程度の間隔をおいて２つの三角形状の微小金属パターン５４を向き合わせて配置し、微小金属パターン５４の間付近に光を照射することによって近接場光を発生させるような構成となっている。また、以上の実施の形態例では、近接場光プローブが記録媒体から浮上して動作するスライダを例示したが、これに限らず、記録媒体に接して滑走する形態であっても構わない。
【００３６】
また、本発明の第８の実施の形態例では、第７の実施の形態例における近接場光プローブを図１１のように構成させた。ガラスや樹脂などで形成される透明基板６１おいて、金、銀、アルミなどの金属材料で形成される金属膜６２と反対側に位置する面にはレンズ６３が形成されていて、対物レンズ６４からの光をこのレンズによってさらに集光するようになっている。集光点には、図１０の（ａ）に示すような微小開口５３が形成されており、この近傍に近接場光が発生するような構成となっている。微小開口の寸法については、第７の実施の形態例と同様である。別の構成例として、開口パターンを有した金属膜の代わりに、透明基板に図１０の（ｂ）のような金属パターン（金、銀、アルミなどの金属材料で形成される）５４を設けた構成も可能である。図１０の（ｃ）の場合は、第７の実施の形態例に示したファイバプローブの先端開口径と同程度の大きさの微小散乱体５５を形成させてあり、ここに光を照射することによって微小散乱体５５の近傍に近接場光を発生させるようになっている。図１０の（ｂ）の場合には、第７の実施の形態例に示したファイバプローブの先端開口径程度の間隔をおいて２つの三角形状の微小金属パターン５４を向き合わせて配置し、微小金属パターン５４の間付近に光を照射することによって近接場光を発生させるようになっている。以上に示した構成の近接場光プローブは、第７の実施の形態例と同様に図１４のようにして装置内に配置される。記録情報の再生操作については第７の実施の形態例と同様である。
【００３７】
図１５は本発明の第９の実施の形態例に係る光メモリ装置の構成を示す概略構成図である。同図において、図４と同じ参照符合は同じ構成要素を示す。本実施の形態例の光メモリ装置７００における記録媒体１３０は、図１５に示すように、アルミなどの金属材料、または、ガラス、樹脂などで形成される円筒形状を有する基板の内側内面に、記録情報を反映したピットが形成された構成となっており、円筒の軸方向の片側の面は図１５で示したように防塵の目的で閉鎖された構成となっている。そして、記録媒体１３０は、情報再生装置本体と着脱自在となっていて、再生時においては図１５のように情報再生装置本体のモータ１３１に取り付けられて回転運動し、一方図１５に示した矢印Ｇの方向に記録媒体１３０を引くことによって情報再生装置本体から切り離して持ち運ぶことが可能となっている。情報再生装置本体から切り離された記録媒体１３０は、図１６に示すように、開口部をふさぐための保護用のキャップ１３２が別途用意されていて、これを取り付けた状態で持ち運ぶようになっている。なお、記録媒体１３０全体を収納して保管する収納器でも構わない。
【００３８】
ここで、第１，第３の実施の形態例における記録媒体２０を、図１７の（ａ）に示すように、アルミなどの金属材料、又はガラス、樹脂などで形成される円筒形状を有する基板の表面に記録情報を反映したピットを形成させた記録媒体本体１４０の外側表面に、さらに保護膜１４１を設けるようにして構成する。この保護膜１４１は、厚み５〜１５ｎｍで、ダイヤモンドライクカーボンや窒化珪素（ＳｉＮ）などの透明な材料で形成されている。また、第２，第７の実施の形態例における記録媒体３０，１３０を、図１７の（ｂ）に示すように、アルミなどの金属材料、又はガラス、樹脂などで形成される円筒形状を有する基板の内面に記録情報を反映したピットを形成させた記録媒体本体１４０の内側内面に、さらに保護膜１４１を設けるようにして構成する。更に、第４，第６の実施の形態例における記録媒体７０を、図１７の（ｃ）に示すように、ガラスや樹脂などで形成された円筒形状を有する透明基板１４２の外側表面に記録情報を反映したピット群が形成された金、銀、アルミ、クロム、チタンなどの金属材料による記録膜１４３が設けられ、更に記録膜１４３の外側表面にさらに保護膜１４４を設けるようにして構成する。保護膜１４４は、厚み５〜１５ｎｍで、ダイヤモンドライクカーボンや窒化珪素（ＳｉＮ）などの透明な材料で形成されている。また、第５の実施の形態例における記録媒体９０を、図１７の（ｄ）に示すように、ガラスや樹脂などで形成された円筒形状を有する透明基板１４２の内側表面に記録情報を反映したピット群が形成された金、銀、アルミ、クロム、チタンなどの金属材料による記録膜１４３が設けられ、更に記録膜１４３の内側表面にさらに保護膜１４４を設けるようにして構成する。
【００３９】
なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施の形態例に係る光メモリ装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】ファイバプローブの概略断面図である。
【図３】第１の実施の形態例における記録媒体の構成を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態例に係る光メモリ装置の構成を示す概略構成図である。
【図５】第２の実施の形態例における記録媒体の構成を示す図である。
【図６】第２の実施の形態例における記録媒体の回転運動機構の構成を示す側面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態例に係る光メモリ装置の構成を示す概略構成図である。
【図８】第３の実施の形態例における近接場光プローブの構成を示す概略構成図である。
【図９】浮上スライダタイプの近接場光プローブの構成を示す概略構成図である。
【図１０】浮上スライダタイプの近接場光ヘッドの例を示す平面図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態例に係る光メモリ装置の構成を示す概略構成図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態例に係る光メモリ装置の構成を示す概略構成図である。
【図１３】本発明の第６の実施の形態例に係る光メモリ装置の構成を示す概略構成図である。
【図１４】本発明の第７の実施の形態例に係る光メモリ装置の構成を示す概略構成図である。
【図１５】本発明の第９の実施の形態例に係る光メモリ装置の構成を示す概略構成図である。
【図１６】情報再生装置本体から切り離された記録媒体の仕様形態例を示す斜視図である。
【図１７】記録媒体の他の構成を示す断面図である。
【図１８】近接場光メモリ方式の基本構成を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０；近接場光ヘッドユニット、１１，８１，１１１；半導体レーザ、
１２，４４，８２，１１２；ファイバプローブ、
１３；ビームスプリッタ、１４，７２，９２；フォトダイオード、
１５，８３，１１３；コリメートレンズ、１６、６４；対物レンズ、
１７、６３；レンズ、２０，３０，７０，９０，１３０；記録媒体、
２１，３２，７１，１３１；モータ、３１，３３；ローラ、
４１，６０，１２１；近接場光プローブ、
４２，１２２；サスペンション、４３，１２３；アーム、
５１，６１；透明基板、５２，６２；金属膜、５３；微小開口、
５４；微小金属パターン、５５；微小散乱体、
８０，１１０，１２０；近接場光照明ユニット、
１００，２００，３００，４００，５００，６００，７００；光メモリ装置、
１３２；キャップ、１４０；記録媒体本体、１４１，１４４；保護膜、
１４２；基板、１４３；記録膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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